1Cr5Mo钢高温应力腐蚀及防护方法的研究现状

针对1Cr5Mo钢的性能特点及应用情况,综述了当前1Cr5Mo钢热处理工艺、焊接及腐蚀防护等方面的研究进展,提出了研究及实际应用过程中存在的问题,并对未来的研究方向及热点进行了展望.     

固态相变对2.25Cr1Mo钢多道焊组织及残余应力的影响

基于Abaqus及其子程序,提出了考虑包括奥氏体相变、贝氏体相变和马氏体相变在内的固态相变的2.25Cr1Mo钢焊接模拟方法。模拟考虑了固态相变产生的相变潜热、体积变化和屈服强度改变,对2.25Cr1Mo钢平板多道焊模型的温度场、组织分布及焊后残余应力进行了计算,并研究了其规律。研究结果表明：相变潜热使得焊后贝氏体生成量增多,马氏体生成量减少。相变导致的屈服强度改变使得焊后残余应力大幅下降,相变导致的体积变化减小了焊缝内部残余应力。     

2.25Cr-1Mo钢焊接热影响区组织、韧性及其冷裂敏感性

采用热模拟及插销试验方法对２．２５Ｃｒ－１Ｍｏ钢焊接热影响区的组织、韧性及冷裂敏感性的相关性进行定量研究与分析,提出了２．２５Ｃｒ－１Ｍｏ钢既能防止焊接冷裂纹又可保证焊接热影响区域性的工艺措施。     

埋弧焊条件下冷却速度对2.25Cr-1Mo钢接头性能的影响

根据不同的正火和焊后退火热处理工艺条件下,2．25Cr-1Mo钢埋弧自动焊焊接头力学性能试验结果的分析,选择合理的热处理工艺。     

1Cr5Mo与20钢管异种接头的焊接

通过１Ｃｒ５Ｍｏ与２０钢管的焊接试验，选择了Ｊ５０７焊条为该异种接头的焊接材料，并给出了防止裂纹、保证工程焊接质量的有效工艺措施。试验结果在工程中得到应用并取得了满意效果。     

预处理对2.25Cr1Mo钢相变温度的影响

采用差热分析方法(DTA)测试了不同热处理工艺下2.25Cr1Mo钢的相变温度Ac1和Ac3.结果表明,经退火处理的2.25Cr1Mo钢件的相变温度Ac1和Ac3分别为831.4℃和920.8℃;经正火处理的2.25Cr1Mo钢件的相变温度Ac1和Ac3分别为823.1℃和913.2℃;经调质处理的2.25Cr1Mo钢件的相变温度Ac1和Ac3分别为818.9℃和906.1℃.不同组织对相变温度有影响,实际生产中应严格执行热处理制度.     

2.25Cr1Mo0.25V钢高温变形微观组织的演变分析与数值模拟

在Gleeble-3500热模拟试验机上对2.25Cr1Mo0.25V钢进行等温压缩试验,得到变形温度在900~1200℃、应变速率在0.001~10 s-1、变形量为60%时的高温流动应力-应变曲线。结合金相实验,研究2.25Cr1Mo0.25V钢在不同变形条件下微观组织的演变规律,建立2.25Cr1Mo0.25V钢在高温塑性变形过程中的动态再结晶数学模型。将模型与有限元结合,对热压缩过程的组织演化进行数值模拟,模拟结果与试验结果的相对误差小于11%,验证了模型的正确性。     

库尔勒土壤模拟溶液中X80钢焊接接头的应力腐蚀开裂行为

利用动电位扫描技术和慢应变速率拉伸试验(SSRT)以及扫描电子显微镜(SEM)研究了库尔勒土壤模拟溶液中不同外加阴极电位下X80管线钢焊接接头的应力腐蚀开裂(SCC)行为。结果表明:阴极电位对X80钢焊接接头处的SCC敏感性影响较为明显。拉伸试样全部断裂在焊缝或热影响区。在Ecorr下,金属表面裂纹萌生于点蚀坑,试样开裂为阳极溶解机制。当外加电位为-800 m V至-900 m V时,金属处于阴极保护电位区,此时金属的SCC敏感性较低,其开裂机制为阳极溶解和氢致开裂混合机制。当外加电位小于等于-950 m V时,外加电位越低,材料的SCC敏感性越大,此时金属SCC行为表现为氢脆机制。     

10Cr9Mo1VNb钢TLP接头高温力学性能

10Cr9Mo1VNb钢管多用于高温环境,采用TLP焊接10Cr9Mo1VNb钢,分别在650℃、680℃保温500h,分析了不同保温温度下10Cr9Mo1VNb钢管TLP焊接头的显微组织和力学性能.试验结果表明:当保温温度为650℃时,TLP焊接接头的力学性能略下降,晶粒增大,晶间出现了少量碳化物聚集.得出M23C6碳化物是10Cr9Mo1VNb钢管TLP焊接头保持高温力学性能稳定性的重要因素;但当保温温度达到680℃,碳化物的积聚程度增加,Cr、Mo在a-Fe中的扩散能力有所增加,微量Cr、Mo迁移到碳化物中,导致固溶强化减弱,接头高温力学性能稳定性下降.     

高温焊接对2.25Cr1Mo钢焊接残余应力的影响

对2.25Cr1Mo钢试板分别在室温下进行焊接,焊后自然冷却(正常焊接),及加热到750、850℃进行焊接并且焊接过程中始终保持高温不变,焊后自然冷却(高温焊接),采用小盲孔法测量其焊接残余应力。结果表明,高温焊接能够有效地降低焊接残余应力,并且高温焊接温度越高,焊接残余应力降低效果越好。     

提高2.25Cr—1Mo钢的力学性能的研究

主要从化学成分和热处理工艺入手,研究了影响2.25Cr—1Mo钢锻件重温强度和低温冲击韧性的主要因素。试验证明,采用合理的热处理工艺,可以使壁厚在410mm以下的2.25Cr—1Mo钢锻件满足目前国内外加氢反应器最苛刻的技术要求。     

2.25Cr1Mo钢大型锻件热处理工艺数值模拟

利用有限元模拟计算,结合CCT曲线,研究了2. 25Cr1Mo大型锻件不同热处理工艺下的组织演变规律。以大型2. 25Cr1Mo管板锻件为背景,模拟现场工况,对热处理工艺进行数值模拟。讨论不同热处理工艺下的换热系数,利用有限元模拟软件与实测的CCT曲线,建立了2. 25Cr1Mo锻件在热处理工艺下的温度场、组织场,探究了2. 25Cr1Mo锻件在水冷,油冷以及空冷3种冷却工艺下温度场和组织场的变化,并利用质点追踪的方法对比了大锻件不同部位的温度变化。结果显示在水冷工艺条件下,最终的组织主要以贝氏体为主,能满足工艺的需要,为最优的热处理工艺。     

PHOSPHORUS GRAIN BOUNDARY SEGREGATION IN A P-DOPED 2.25Cr1Mo STEEL

Grain boundary segregation of phosphorus during tempering at 540℃ after quenching from 980℃ is examined for a P-doped 2.25Cr1Mo steel by means of Auger electron spectroscopy.The solute-boundary binding energy and the diffusion coefficient for phosphorus are determined by virtue of the measured segregation kinetics along with the equilibrium segregation theory.The obtained values of the above parameters are discussed with comparison to those found in the literature for low-alloy steels.     

高温水蒸气环境中TP439不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性

目的 研究TP439不锈钢在高温水蒸气环境中的应力腐蚀开裂行为,并探讨水蒸气和温度对其应力腐蚀开裂敏感性的影响规律。方法 采用慢应变速率拉伸试验方法研究了TP439不锈钢在400~600 ℃水蒸气环境中的应力腐蚀开裂行为,利用SEM和EDS分析试样断口区域的形貌及元素分布。结果 同一应变速率(2×10^‒5 s^‒1)下,随着温度在400~600 ℃范围内升高,TP439不锈钢在空气和水蒸气环境中的屈服强度、抗拉强度和断裂能均逐渐降低,延伸率逐渐增大。400 ℃和500 ℃时,试样在水蒸气环境中的抗拉强度较空气环境中有所降低,而延伸率较空气环境中增大。600 ℃时试样在水蒸气环境中的力学性能较空气环境中无明显差别。试样在400、500、600 ℃水蒸气环境中的应力腐蚀开裂敏感性指数分别为0.7%、1.2%和‒2.8%,应力腐蚀开裂敏感性较低。试样在400~600 ℃水蒸气环境中的断口均呈现韧性断裂特征,断口形貌整体由韧窝和微孔组成,颈缩现象显著,断口附近未发现二次裂纹。温度在400~600 ℃范围内升高时,断口的韧窝特征更加明显,颈缩程度逐渐增大,600 ℃时断口侧面的氧化膜表面Cr含量明显降低,主要由Fe的氧化物形成。结论 水蒸气对TP439不锈钢的应力腐蚀开裂行为起促进作用。基于应力腐蚀开裂敏感性指数和断口的分析,在应变速率为2×10^‒5 s^‒1的400~600 ℃水蒸气环境中,TP439不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性较低。     

9Cr—1Mo钢炉管焊接工艺的探讨

本文介绍了9Cr-1Mo钢的焊接工艺特点,在同材焊接条件下,对9Cr-1Mo钢炉管焊接工艺作了进一步研究和探讨,并在南京烷基苯厂七万二工程F301炉改造中应用,达到了国外工艺水平。     

波动频率对X70钢焊接接头应力腐蚀行为的影响

研究了波动频率对X70管线钢焊接接头在阴极电位下的近中性介质中慢应变速率应力腐蚀开裂(SCC)行为.结果表明,X70钢在波动:拉伸载荷和阴极电位(-850 mVSCE)条件下,存在着一定的SCC敏感性.在波动拉伸载荷试验(F-SSRT)情况下,SCC裂纹的扩展机理与匀速慢拉伸试验(SSRT)时的裂纹扩展机理明显不同,SCC裂纹可以从材料表面产生的微孔处萌生并沿主应力面扩展,当载荷波动频率增大到一定程度时,SCC裂纹转变为沿45°最大剪应力面扩展.X70管线钢焊接接头阴极电位下近中性介质中SCC敏感部位为过热区.同时分析了氢在F.SSRT试样SCC过程中的作用和机理.     

2.25Cr1Mo0.25V钢中B含量控制研究

2.25Cr1Mo0.25V冶炼时加入适量的B可以提高淬透性,但是B易与O、N等生成硼化物导致硼无法发挥作用.通过理论计算与生产实践,对2.25Cr1Mo0.25V的化学成分控制提出了优化.     

12Cr1MoV焊接接头在碱性溶液中的应力腐蚀开裂行为

目的 研究12Cr1MoV焊接接头在NaOH溶液中的应力腐蚀裂纹扩展行为及机理.方法 采用三点弯加载的方法,对不同初始应力强度因子(40、50、60 MPa·mm1/2)条件下的12Cr1MoV焊接接头在NaOH溶液(80℃、质量分数为20％)中的应力腐蚀裂纹扩展行为进行研究,使用SEM和电子背散射衍射(EBSD)等方...